指令少于一个时钟周期

Question

我有时读到有些指令需要不到一个时钟周期 - 这怎么可能？或者这是游戏中出现流水线和乱序时的值？

Answer 1

来自http://en.wikibooks.org/wiki/Microprocessor_Design/Performance_Metrics

(...)从历史上看，所有早期计算机在执行即使是最简单的指令时也会使用许多时钟周期。在 RISC 革命期间，许多设计人员致力于将这一因素降低到更接近每条指令 1 个周期的明显最小值。我们将在本书后面讨论一些使用的技术。从那时起，使用超标量执行和多核计算等技术的 CPU 进一步减少了这种情况。此类 CPU（平均）每条指令使用的周期少于 1 个周期。

“CPI”是对给定时钟数（平均）完成多少指令的吞吐量度量。平均每个周期可以完成 2 条指令（CPI 为 0.5）的 CPU 可能有 20 级流水线，这不可避免地会导致指令获取到完成该指令之间存在 20 个周期的延迟。当我们计算 CPI 时，我们忽略了这 20 个周期。(...)